Phuong phap co ket

Áp dụng thực tế phương pháp cố kết hút chân khơng cơng trình nhà máy điện đạm Cà Mau Việt Nam Phương pháp cố kết chân không áp dụng thành công số nước Trung Quốc nước thiến hành thử nghiệm thiếu vật liệu gia tải trước, nhiên việc ứng dụng thực tế sở hiểu biết đầy đủ chế, pha khí giữ liên tục để hút chân không, thực giáo sư J.M Cognon Lý thuyết áp dụng thực tế trình bày bày viết này, Cơng nghệ hút chân không thực nhà máy điện, đạm Cà Mau nằm điểm cực nam Việt Nam, gần thành phố Cà Mau, bao gồm hai nhà máy, nhà máy có cơng suất 720MW Đất tự nhiên đất bồi tích trẻ bao gồm 17m sét yếu với tính chất bất lợi phủ lên lớp sét dẻo mềm đến dẻo cứng cố kết Nhiệm vụ đặt phải có đắp ổn định với cao độ trung bình +2,9m, cao mực nước lũ 100năm, thời gian ngắn (do yêu cầu dự án), điều kiện vùng thiếu vật liệu đắp Giải pháp dùng bấc thấm + gia tải sử dụng thời gian kế hoạch đảm bảo phương pháp chân không Menard sử dụng cho vùng có sức chịu tải lớn (tới 10t/cm 2) thời gian yêu cầu ngắn Các công tác cải tạo đất hoàn thành hạn Hệ thống quan trắc, theo dõi cho phép đánh giá thời điểm kết thúc cố kết phân tích ngược có sử dụng phương pháp ASAOKA phương pháp hạ áp lực nước lỗ rỗng Giới thiệu Bài trình bày ứng dụng thành công lần Việt Nam phương pháp cố kết chân không Phương pháp cố kết chân không áp dụng thành công số nước, vùng xưa cánh đồng Một diện tích 90ha dành cho nhà máy liên hợp khí, điện, đạm Giai đoạn I xây dựng nhà máy điện 720MW Giai đoạn II xây dựng nhà máy điện thứ có cơng suất giai đoạn III xây dựng nhà máy có cơng suất 800.000tấn/năm Giới thiệu cơng trình 2.1 Giới thiệu chung Nhiệm vụ khó khăn cơng trình tăng chiều cao đắp ổn định đắp với bề dày trung bình 2m đặt lớp sét yếu dày 17m cải tạo để chịu tải trọng khác giới hạn lún dư cho hệ thống móng bè Ngồi ra, cơng trình địi hỏi phải hồn thành thời gian ngắn 2.2 Mơ tả cơng trình Nhà máy điện bao gồm nhiều hạng mục cơng trình khác xung quanh cơng trình trung tâm nhà máy, nhà máy điện (2 tua - bin khí tua - bin hơi) Các yêu cầu thiết kế cho cố kết sau: + Lún dư khơng vượt q 10cm/10 năm cho tồn diện tích xây dựng, cấp tải xét + Sức chịu tải nhỏ 2t/m2 cho toàn diện tích xây dựng, ngoại trừ: + Hạng mục nhà máy, yêu cầu có sức chịu tải 5t/m2 + Phía tháp làm mát có sức chịu tải yêu cầu 8t/m2 + Dưới số bồn chứa có sức chịu tải yêu cầu 10t/m2 Bộ phận quan trọng nhà máy phần chia nước nhà máy, địi hỏi phải hồn thành vòng tháng từ bắt đầu đặt thiết bị tiêu nước thẳng đứng 2.3 Điều kiện đất Cơng tác khảo sát địa chất cơng trình triển khai toan diện tích khu liên hợp.Bề dày lớp sét yếu ổn định, thay đổi từ 16m đến 17m; nằm lớp sét dẻo cứng đến dẻo mềm Để xem xét suy giảm đặc điểm cố kết lớp sét yếu, trường hợp xem xét: + Trường hợp thông thường, ứng với giá trị trung bình cộng tiêu + Trường hợp xấu nhất, xét tổ hợp tiêu bất lợi + Trường hợp tốt nhất, xét tổ hợp tiêu thuận lợi Bảng Các tiêu đất 0.891Hệ số cố kết thẳng Tốt đứngCvm2/s4.00E-082.00E081.80E-08Các tiêu đất Tỷ số cố kết ngang cố kết đứng Thông Xấu thường Cc Chỉ số nén Ký hiệu Đơn vị - Cr/Cv Cố kết theo ngang(hướng tâm) Cr - phương m2/s 1.20E07 6.00E08 LHệ số rỗng úeo n t b i ể n 3 5.40E08 -Cα-0.00860.00950.0099 Lún từ biển ( Cα (1+eo) Cαe 0.0240 0.0300 0.0330 kN/m3 14.6 14.6 Dung trọng sét γ 14.6 Phân tích giải pháp 3.1 Sự cần thiết cố kết Do tải trọng đất lún tự nhiên vòng 25 năm, tuổi thọ nhà máy điện, độ lún tự nhiên dự đốn liớn 1,0m Độ lún khơng đảm bảo bệ nằm mực lũ 100năm, quan trọng hơn, độ lún ảnh hưởng đến cơng tác trì bảo dưỡng làm ảnh hưởng đến móng cọc hạng mục (ma sát âm) Chính vậy, chủ đầu tư định tiến hành cố kết đất trước tiến hành công tác xây dựng 3.2 Lựa chọn phương án Một vài phương án xét giai đoạn bỏ thầu, cụ thể là: - Bấc thấm+ gia tải trước - Phương pháp cố kết chân không Menard, - Trộn xi măng sâu - Cọc đá Phương án tiếng áp dụng rộng rãi Việt Nam Hạn chế tốc độ gia tải (cứ tuần lại đắp thêm 0,5m tải), sức chống cắt sét ban đầu thấp giá thành đắp tải cao, cát phải vận chuyển xà lan khoảng 200kŭ từ Cần Thơ Cák phương áf sau theận lᛣi tốc độ giá thành cao Đi tốc độ giá thành cao Đ 㻑 i với dọ đá, nguồn vật liệu đá chí xe so với vật liệu cát, Châu Đốc, k oảng 350km hạn chế phương án nà{ đòi hỏi cần xáၣ định phânȠbố cửc ngayagiai đoạn đầၣ 䁣 hạng mục có 耠 tải trọng lớn, tránh bố0trí cọc đá ɴrÙng với cọc mónĐi 廁 u(này k 聨 ơng phù hợp với thực"tế xây h trình triển khai xâyၣdựg, rị trí số cọc phải sửa ၣdựng; phải xác đị lại trước k(i xây dựng 耠 ɶài tuần Giảy ðháp giữ lại cuối dùng bấc thấm + gia tải cho vùng có yêu†cầu sức chịu tải 2t/ m2 耠 sử dụng phương ၣ pháp cố kết chân jơng c`o vùng quan trọng và$những nơi có tải ɴrọng 2t+m2 Bái t ອ p trѵng vào công tác cố kết cŨân không.ng vào công tác cố kết cŨân không Khái niệm 4.1Ю Nguyên tắc Như phương pháp bấc tၣấm + gia tải, cjúng ta tiến hành làm cố kết tbướ ၣ lớp sét (phương pháp Buismann).†Các giai đoạn thiết kế sau: a)Tính ၣhၣ cố kết xảy không xử lý trѯng giai đoạn xét.ng giai đoạn xét b) Xét suy giảm đၣ cố kết āến {ẽ đạt để đạt đến độ lún cố kết thứ cấp ၣần Ѵhiết.hiết c) Tình thơnѧ số lưới bố trí thiết Bị tiêu nưồc thẳng đứnၣ xép đến iai đoằn tiền cố 聫 ết 4.2 Sự khác gia tải cố ëẾt chân không Khi ápȠdụng4biện pháp giaРtải cổ điển, ứngtải cổ điển, ứng ၳ ၳ ၳuất hiệu khối đá†tăng lên ứng suất tổng tn t i trng C kt0chõn chụnỗ ia tảa$trước bh toàn khối ԑất cágh toàn khối ԑất cághất cágh giả- áp lực nước lỗ rỗngၣtbong ၣ jha giữ ng}yên ứng s 聵 ất tổng Điều ęặc biệ 聴 phương pháp 䀠 chân ih 胴 ng JM GOGNON (Cognon, 1991 〓 Cognon các$tác giả) hút nước màng thấm, gi᫯ pha khí khơng ℑổi giữaȠmàѮg thấm mực nước nGầm hạổi giữaȠmàѮg thấm mực nước nGầm hạg thấm mực nước nGầm hạ thấp 4.3 Lập đặt cố kết chân khôŮg Sau lắp đặt tၣiết ị tiêu nước tiẳng đứng lớp cát, cსc thiết bị tiêu†nước nằm ngang!được đặt,c thiết bị tiêu†nước nằm ngang!được đặt, tyếp ၣ theo mànf cɨống thấm nhựa tổng hợp Màỵg chốɮg0thấm ၣ bọc jên ngồi đến tận lớp sét yếu đṃ đ m b—o không thẤm nước Các thiết bị thoát nước ngàn đặt xuyên qua lớp màng chống thấm nối ɵới máy bơm hút đảm bảo ơrì điễ ၣၣ kiện chân khơng lớp ၣ vၣi chốɮg thấm trïng tất cợ khối ᄑ m⃠ vật tiêu nước thẳng đứlg đặt vật tiêu nước thẳng đứlg đặt Thiế| kế cơng trình Cà Mau 5.1 Giả thuyết Điềŵ kiện đất trình bày bảng trên, xét ɴrường hợp trường"hợp tải prọnŧ đ র ợk xét: 2,5,8 10t/Ž2 䀮 Cố kết tòước lớp sét đến 110% độ lún sơ cấp ၣ trường hợp tải trọng có xét đến phịng lún từ biế ၣ vòng 10 năm 耮 耮 в Độ lún cuối Tổng độ lún ohông ph 㻥 n thuộc vào ɴải trọng`thiết kế mà phụ vhuộc vào tả 䁩 |rẍng đắprẍng đắp vӠĠcả lớp phủ để giữ cĠcả lớp phủ để giữ c 䁨 o†nền đắp có độ cao théết kế Do vậyРần có ၣ tính 䀠 ɴốn lặp, độ l˺n cuối cùog phụ thuộã vðo Ŭớp đắp bù Độ lún ⁴hh 㻩 cấp phụ tèuộ 聣 vào tải trọng,䀤 chúŮg ô ၣ xác định độ lún từ biến tương ứng với 10 năm Ti᾿p độ lúp độ lú ၣ sơ cấp phụ thuộc vào tổng Ŵải trọng 䀠 xác định.a) $Lúɮ tΎΎ biế.: L ၣ n 䀠 pừ biến ѣhỉ phῥ thuộc vào thời gian:hỉ phῥ thuộc vào thời gian: ! 耠 \ fmnal ˆ Δe s-б0yearsб0yearsyears = Cαee Ѭogog 䀠( ) (1) † ‫ ؠ‬䀠 !Tinitial ၣ † Ġၣ † Δe(s-б0yearsб 耰 years ΔH s-б0years10yearsyga 聲 s = J* " ` 耨 2) 1+ eo ၣ ó q}an niệm kháРnhau hiệN tượng lún t bin theo thi ian + Hin tng lỵn t biến bắt ęầѵng vào công tác cố kết cŨân không tải tѲọng tác dụng lên ⁳éọng tác dụng lên ၣé 聴 yếu ứng suật cố kế 聴 䁴 hơng5thường + Hiện†dượng ၣún từ bi᾿p độ lún bắt đầu sũu kɨi cố kết sơ cấp kết thúc (về lýРthɵyết vô hạ ၣ gần kết thúc + Cố kết sơ cấ ၣ thứРcầp xảy liên tục ᄑ ồng dhời vớI ⁕hực tế,`cố kết!thứ cấp phụ hực tế,`cố kết!thứ cấp phụ ၣhuộc vào tiêu t 䋡 n 耠 áp ɬực nước lỗ rỗog tsong lớp sét, ảnၣ iưởng phụ thuộc ɶàoĠđộ ၣâu mà đất sét đượC xét:$Gần lớp tloსc thiết bị tiêu†nước nằm ngang!được đặt,t nước,như 黟 tr 䃪 n đỉnh vä d 䆰 ới đáyРlớp sét, tại!ℱó n ᆰ ớc ၣhoát the 聯 cxiềU gần vật liệu tiêu nước thẳng đứng, tốc đ 㻙 cố 耠 kết sƣ cấp nhanh q ၣrình cố kết thứ†cấp 耨 từ biến)`bắt đầɵ nhanh kŨi ở`giữa lớp sét hoặg ỵhững điểm 耠 xa vật tiêu nước!thẳng đứng, tốc độ cốm ɫết x ຣ y chậm cố kết từ biến†cⅩng bắt đầu(sau.ng bắt đầu(sau C 聨 úng ta ưu tiên ၣ h 膰 ớng ၣn toðn 䀠 d ၣ đ 䃳 Ŭún t 㻫 biếf bắt đầu vào ngày 1, làm việc thựs tế (1 怩䀠 (2) cho cñc trường hợp tải trọng thiết kế khác nhu, ta có: Ў Bản 恧 Cố kếơ từ âiến s 䁡 u 10 năm Cố kết ôhứ cấp (10 nćၣȩ tၣong trường hợp t黑t thô~g thường 0,52m0,58m 0.60m xấu 䁢) Cố kếtΎ ၳ ၳ ၳơ`cấp: ၣố ၣết sơ cấp phụ thu 给 c vào gma tăng ứng suất tại$bất kỳ điểm nào: $ 耠 σ1o"+ Δσ finql1 Δeprimary = Cc lïŧ ( ` ! ) (3) ! `ၣ σ¡o Ở điều kiện ban đầu, ứng suất lớp sét sau: σo= (14.6 -б0years10years) = 39.1kPa hệ số rỗng ban đầu eo = 2.148 Biến đổi (3), (4) (2) ta có: Bảng Độ lún sơ cấp Độ lún sơ cấp (10năm) điều kiện tΎải tΎrọng tΎrường hợp tΎhông tΎhường tΎốtΎ xấu 2t/m2 1.75m 2.42m 2.61m 5t/m2 2.15m 2.93m 3.15m 8t/m22.45m3.33m3.57mvà độ lún cuối sau: Bảng Tổng độ lún cuối Độ lún sơ cấp (10năm) điều kiện tΎải tΎrọng tΎrường tΎốtΎ hợp tΎhông tΎhường 2t/m2 2.27m 3.00m 3.21m 5t/m2 2.66m 3.51m 3.75m 2.97m 3.91m 4.17m 3.14m 4.11m 4.39m 8t/m 10t/m xấu Lưu ý độ lún dự đốn khơng phải giá trị tuyệt đối thời điểm cố kết kết thúc Đây dẫn tốt để xác định độ cao lớp đắp bù để tính thời điểm cố kết chấm dứt xác định bởy phân tích ngược q"trìoh cố kết thực tế (xem phần Quan trắc) Các giátrị hầu hết sử dụng để xác định tỷ số†cố kết, điều kiện tảitrọng tạm thời 耠 cao hơ ၣ, thông số củ(đất không đổi, bước`tính tốn tiếp ၳ ၳ ၳheo Ứng suất tương ứng v 黛 i độ lún dự đoán bảng 5Ƞsau đၣy:Bảng Úng suất cuối lớp/sự thay đổm hệ số rỗng ứng 䀠 suấŴ lớp séѴhiết tải trọng 2t/m2 5ၣ/m2 8t/m2 1ၣt/m2 ứng suất ban đầw (σ1o) 39kPa 耳 9kPa 39kP` 39kPa ứng suất pၣụ thêm (Δσ1) 86kPa 120kPa 1u4kP 䁡 175kPa ứng suất tổng 耱 25kPa 159kPa 193kPa 214kPa Δe1 o.4Ĵ8 0.542 0.616 0.658 5.3 Jệ số cố {ết dự đoán 廞 thời điểm cuối oiai đoạၣ cố kết ứng suất phụ thuộc vào ၳ ၳ ၳải tòọng áð dụng tạo bởi!áp suất chân không tải trọng mớp đắ ၣ phụ thêm cóၣ Trong trường`hợp0ta xét, áp 聳 uát chân không dự {iến 70kPa bᛁ dày lớ⁰ gia tải trước dày lớ⁰ gia tải trước gia tải trước sau: + Không ѣhỉ phῥ thuộc vào thời gian:ó gỵ trường hợp tải trọng 5t 耯 m2, ứng suất tổng gây(ra lỻp sét 39+ (86-p sét 39+ (8620)+70=175kPa + 2m đốé նới trường hợp tải trọng 8t/mới trường hợp tải trọng 8t/m2, ứng suất tổng gây lớp sét 39+ (15480)+70+5*18=273kPa, +7m trường hợp tải trọng 10t/m2, ứng suất tổng gây lớp sét 39+ (175-100)+70+ Biến đổi (3) cho trường hợp tải trọng để xác định ứng suất sau xây dựng điều kiện áp lực tiền cố kết, xác định biến đổi hẹ số rỗng tương ứng Δe 2inf Mặt khác, cần xét ảnh hưởng lún từ biến đến hệ số rỗng Δes (8months =>10 years), diễn thời gian cố kết trước (8 tháng) 10 năm Bảng Độ cố kết gia tải trước Độ cố kết thời điểm kết thúc gia tải trước Tải trọng tốt thông thường xấu 2t/m2 83% 84% 84% 5t/m2 87% 87% 87% 87%87%10t/m28t/m2 87%87%87%87%5.4 Độ cố kết lý thuyết Dùng công thức Carillo Hansbo cải tiến để xét đến vùng xáo động, độ cố kết tính sau: 1/2 Ur ≡ Cv1 with Tr = -б0years8Cr1 ; Ur = 1-б0yearsexp( H2 D2 μ n kh ) with μ =1n( )-б0years + 1n(s) s k’h 1+ 2Tr n= D/d D=1.13L (lưới bố trí hình vng, L khoảng cách vật tiêu nước) s=2 (tỷ số đường kính vùng xáo động đường kính tương đương vật tiêu nước) Kh/K’h = 2,5 (tỷ số hệ số thấmngang vùng xáo động vùng không xáo động) Cuối , Carillo đưa ra: ( 1-U) = (1-Ur)( 1-Uv) Với vật tiêu nước thẳng đứng có kích thước 100mmx3mm có đường kính tương đương 6.5cm bố trí theo dạng hình vng 0,9m x 0,9m với giai đoạn cố kết 5,5 tháng, cuối ta có hệ số cố kết 90%, cao độ cố kết cần thiết cho tất trường hợp tải trọng Đối với trường hợp xâu nhất, độ cố kết 87% đủ để đạt tới độ cố kết yêu cầu 5.5 Độ lún từ biến Khi kết thúc cố kết trước dỡ tải, lún từ biến tiếp tục tối thiểu cố kết trước 10 năm (như trình bày trên) độ lún từ biến theo lý thuyết lại sau xử lý 10 năm Cα Δe = Tinitial – 10yearsyears *log ( 1+eo ) Tinitial đó, Tinitial > 10 năm, vậy: Cα Δe < * log (2) = 9E – 1+eo , cuối ΔH